NO174176B - Trykkf!lende omformer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår trykkfølere i sin alminnelighet og gjelder nærmere bestemt en ny og forbedret fluidfylt trykkfølende omformer samt en fremgangsmåte for dens fremstilling. Særlig gjelder foreliggende oppfinnelse da en sådan omformer innrettet for måling av mellomstore trykk. Skjønt oppfinnelsen på ingen måte er begrenset til dette område, er den trykkfølende omformer som vil bli beskrevet her særlig utført for bruk innenfor et trykkområde av størrelses-orden 35-525 kp/cm<2>.

Det følger nå en liste over tidligere patenter som gjelder trykkomformere i sin alminnelighet, nemlig US patenter nr. 3.349.623, 4.369.659, 3.678.753, 3.349.623, 2.940.313, 2.627.749, 2.326.047, 3.336.555 og 2.738.677. Noen av disse patenter angår fluidfylte trykkfølende omformere.

US patentskrifter nr. 2.949.313 og 2.627.749 angir begge trykkfølere som utnytter trykkrør e.l. for å overføre trykk til et diafragma hvis trykkpåkjenning avføles av deformasjonsmålere.

US patentskrifter nr. 3.326.047 og 3.336.555 viser trykkfø-lende omformere. US patentskrift nr. 3.33 6.555 angir således en ufylt trykkomformer med avfølende deformasjonsmåler, mens US patentskrift nr. 3.326.047 gjelder en fluidfylt trykk-følende omformer som utnytter en trykkavfølende kapsel med indre og ytre deformerbar sylindervegg. Væskefylningen i en omformer av denne art har et forholdsvis stort volum og legger derved begrensninger på det trykkområde som kan måles.

US patentskrift nr. 2.738.677 gjelder en trykkanviser som er særlig egnet for forbrenningskamre, slik som i for-brenningsmotorer.

Visse væskefylte trykkomformere er rettsbeskyttet av US patenter nr. 3.349.623, 3.678.753 og 4.369.659. Det først-nevnte patent 3.349.623 beskriver en anordning som utnytter et ringformet avfølingskammer med tilordnede deformasjonsmålere. US patent nr. 3.678.753 antas å dekke en forbedret utførelses-form av en tidligere utførelse som utnytter et øvre hette-legeme samt et tilordnet skiveformet kammer som dannes mellom hettelegemet og selve instrumentenheten. Den omformer som således er vist i US patentskrift nr. 3.678.753 gir da et utvidet trykkområde i drift. US patentskrift nr. 4.3 69.659 beskriver en omformer for måling av smeltetrykk, fortrinnsvis for bruk ved trykkmålinger i forbindelse med en sprøyte-støpningsmaskin og under utnyttelse av en nyutviklet temperaturkompenserende fyl1s tav.

Et annet patent som anskueliggjør tidligere kjent teknikk er US patentskrift nr. 3.128.628 i navnet "Lebow". Dette patentskrift angir en trykkfølende omformer, som imidlertid ikke utnytter noe kapillarrør.

Det er da et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en forbedret trykkfølende omformer for måling av mellomstore trykk og som er fluidfylt samt er i stand til å utnytte et redusert fluidvolum for trykkmålingen. Dette reduserte fluidvolum sørger for å nedsette temperaturvirkningene på det målte trykk og innebærer videre en forbedret trykkoverførende di a fragmakons truks j on.

Det er følgelig et ytterligere formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en forbedret fluidfylt trykkføler som er utført for reduserte maksimale diafragmaspenninger under påført trykk og ved forhøyet temperatur, samt for å oppnå ■ temperaturkompensasjon og forbedret arbeidsfunksjon totalt sett.

Oppfinnelsen gjelder således en trykkfølende omformer som omfatter et langstrakt hylster med en gjennomløpende passasje gjennom hvilken det strekker seg et kapillarrør som i sin ene ytterende står i forbindelse med et kammer dannet av hylsteret og et koblingsstykke anordnet i hylsterets ene ende, samt i sin annen ytterende mottas i en indre passasje i et føler-legeme anordnet i hylsterets annen ende og utstyrt med et indre følerkammer med en relativ tynn vegg som danner en ytterflate for anbringelse av utstyr som avføler trykket i følerkammeret mot nevnte vegg.

På denne bakgrunn av kjent teknikk fra de ovenfor omtalte patentskrifter samt særlig ytterligere US patentskrifter nr. 4.679.438, 4.702.113 og 4.712.430 har så den trykkfølende omformer i henhold til oppfinnelsen som generelt særtrekk at det i nevnte følerkammer er anordnet minst en fyllinnretning som ikke strekker seg utenfor følerkammeret.

Et annet formål for foreliggende oppfinnelse er å frembringe en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av en væskefylt trykkføler, og særlig da en forbedret teknikk for sammenføy-ning av trykkomformerens følerlegeme og kapillarrør.

Oppfinnelsen gjelder således også en fremgangsmåte for fremstilling av en trykkfølende omformer som omfatter et langstrakt hylster med en gjennomløpende passasje gjennom hvilken det strekker seg et kapillarrør som i sin ene ytterende står i forbindelse med et kammer dannet av hylsteret og et koblingsstykke anordnet i hylsterets ene ende, idet fremgangsmåten går ut på at: et første endestykke for et følerlegeme utformes med en indre passasje for mottak av kapillarrørets annen

ytterende,

kapillarrøret sveises fast til det første endestykke,

en hoveddel av følerlegemet utformes med minst et indre følerkammer med en relativ tynn vegg som danner en ytterflate for anbringelse av utstyr for avføling av trykket i følerkammeret mot nevnte vegg, og sveises fast fluidtett sammen med det første endestykke.

Fremgangsmåtens særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger da i at det i nevnte følerkammer anordnes minst en fyllinnretning som ikke strekker seg utenfor følerkammeret, før hoveddelen av følerlegemet sveises fluidtett fast til et andre endestykke for følerlegemet.

Følerkammeret er fortrinnsvis utformet med flere innbyrdes forbundne passasjer som hver rommer en fyllstav. Følerlegemet kan også omfatte en uttagning som sammen med følerkammeret med flere passasjer danner en vegg som utgjør et forholdsvis tynt diafragma. Denne vegg har en trykkfølende følerflate som strekker seg hovedsakelig parallelt med fyllstavens lengdeutstrekning. Trykkavfølingen kan da oppnås ved hjelp av et deformasjonsmålerarrangement anordnet på den trykkfølsomme avfølningsflate. Deformasjonsmålerens følerenheter kan være koblet i et broarrangement.

Flere andre utførelser av oppfinnelsen vil også bli beskrevet her. I en utførelse kan de forskjellige sammenkoblede passasjer og de nevnte flere fyllstaver være erstattet av en enkelt langstrakt passasje og et tilordnet eneste fyllstykke. I en annen utførelse av oppfinnelsen kan en eller flere av fyllstavene erstattes av selve kapillarrøret som strekker seg inn i følerkammeret. I enda en annen utførelse i henhold til oppfinnelsen kan kapillarrøret i seg selv strekke seg gjennom følerkammeret og utnyttes i sammenheng med en eller flere nærliggende fyllstaver.

I alternative utførelser av oppfinnelsen kan kapillarrøret og fyllrøret være anordnet enten i samme ende av følerkammeret eller i hver sin ende av dette. I enda en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse kan følerkammeret være anordnet nær den ytre omkrets av følerlegemet med deformasjonsmålerne anbragt på utsiden av følerkammerets tynne vegg, som eventuelt har plan overflate. I en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse har følerkammeret en eneste sylinderformet utboring for å romme en fyllstav i et stykke, fortrinnsvis av sylinderformet utførelse.

Fylleelementene, som fortrinnsvis har form av sylindriske fyllstaver, er i henhold til oppfinnelsen viktige deler av den trykkfølende omformer, som på denne måte også er tilpasset målinger ved lavt til middels trykk.

De fyllstav-mottagende passasjer inne i følerkammeret kan da ha større invendig diameter enn det som ville blitt benyttet ved høytrykksmålinger. Anvendelsen av fyllstaver inne i følerkammerets vide passasjer, som er drivende forbundet med kapillarrøret, gjør det mulig å opprettholde en forholdsvis tykk følerkammervegg for derformasjonsmålerne. Hvis derimot kapillarrøret hadde vært ført gjennom følerkammeret uten bruk av fyllstaver, slik som ved tidligere kjente trykkanvisere for høytrykksmå1inger, måtte kammerveggen gjøres ganske tynn for å oppnå påvisning av lave trykk.

Et av formålene for oppfinnelsen er nettopp å kunne beholde en følerkammervegg som er forholdsvis tykk. Løsningen i henhold til oppfinnelsen, og som innebærer bruk av utboringer med forholdsvis stor diameter i følerkammeret, gir større innvendig overflateareal, hvilket gjør det mulig å utføre målinger ved lavt trykk når utboringene samtidig forsynes med fyllstaver.

Pyllstavene har på sin side større diameter enn kapillarrøret og ved å benytte fyllstaver fremfor kapillarrøret alene, kan væskefyllingen begrenses, hvilket er å foretrekke med tanke på temperaturkompensasjon, og også av andre grunner. Kort sagt gjør fyllstavene det mulig å ha en forholdsvis tykk føler-kammervegg samtidig som væskefyllingen begrenses. En sådan utførelse av trykkfølgende omformere beregnet for måling av lavt til middels trykk, er ikke antydet i litteratur som beskriver den kjente teknikk.

Mange andre formål, særtrekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil nå bli klarere forstått ved gjennomlesning av følgende detaljerte beskrivelse under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Figur 1 viser i snitt et sideoppriss av en foretrukket utførelse av en fluidfylt trykkfølende omformer utført i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Figur IA viser forstørret et snitt gjennom en del av en trykkfølende omformer utført i samsvar med foreliggende oppfinnelse og som anskueliggjør ytterligere bruk av et nese-fyllstykke. Figur 2 viser et snitt tatt langs linjen 2-2 i figur 1 og som viser ytterligere detaljer ved følerlegemet. Figur 2A er en delskisse av samme art som angitt i figur 2, men som viser en alternativ plassering av de deformasjonsmålere som er anbragt på linje. Figur 3 viser et snitt tatt langs linjen 3-3 i figur 2 og som viser ytterligere detaljer. Figur 4 viser et snitt tatt langs linjen 4-4 i figur 2 og angir ytterligere detaljer ved følerlegemet. Figur 5 viser forstørret et snitt tilsvarende figur 4 og anskueliggjør diafragmaveggen under trykk. Figur 5A er en tverrsnittsskisse av samme art som figur 5, men som viser en alternativ utførelse hvor fyll-legemet er utført i et eneste stykke. Figur 5B er en skjematisk skisse som viser den deformasjons-målerkrets som utnyttes i forbindelse med trykkføleren i henhold til oppfinnelsen. Figur 6 viser et lengdesnitt gjennom en alternativ utførelse av følerlegemet i henhold til oppfinnelsen og hvor kapillar-rørene strekker seg inn i følerkammeret. Figur 7 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 7-7 i figur 6 og som viser ytterligere detaljer. Figur 8 viser et lengdesnitt gjennom enda en ytterligere utførelse av følerlegemet, som her utnytter to følerpassasjer og hvor kapillarrørene strekker seg inn i følerkammeret. Figur 9 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 9-9 i figur 8 og som angir ytterligere detaljer. Figur 10 viser et lengdesnitt gjennom enda en annen utførelse av følerkammeret i henhold til foreliggende oppfinnelse, og hvor både kapillarrøret og fyllrøret løper ut fra samme side av følerkammeret, mens fyllstavene er anordnet i blindendene av følerlegemet. Figur 11 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 11-11 i figur 10 og som angir ytterligere detaljer. Figur 12 angir et lengdesnitt gjennom en ytterligere ut-førelse av følerlegemet i henhold til foreliggende oppfinnelse, og hvor kapillarrøret strekker seg gjennom følerkam-meret . Figur 13 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 13-13 i figur 12 . Figur 14 viser sett fra siden og delvis i snitt enda en ytterligere utførelse av følerkammeret i henhold til foreliggende oppfinnelse, og hvor følerkammeret er anordnet nær følerlegemets yttervegg. Figur 15 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 15-15 i figur 14. Figur 16 viser et tverrsnitt av samme art som angitt i figur 15, men med et følerlegeme utstyrt med en plan ytre sidevegg. Figur 17 viser et snitt gjennom en alternativ utførelse av oppfinnelsesgjenstanden og utstyrt med en eneste fyllstav.

Figur 18 angir et tverrsnitt av følerlegemet.

Figur 19 er en forstørret delskisse i sammenheng med figur 18 og som viser enda flere detaljer av følerlegemet.

Det skal nå henvises til figurene 1-5 for en mer detaljert beskrivelse av en utførelse av en trykkføler fremstilt i samsvar med oppfinnelsens prinsipper. Figur 5A viser en alternativ utførelse av oppfinnelsen, mens figur 5B angir koblingsskjemaet for sammenkoblingen av def ormas jonsmålerne. De ytterligere snittskisser i figurene 6-16 anskueliggjør ytterligere alternative utførelser av oppfinnelsesgjenstanden, og vil bli nærmere beskrevet i det følgende.

I figurene 1-5 er det vist at den trykkfølende omformer omfatter et hovedhylster 10, et følelegeme 12 anordnet ved den øvre ende av hylsteret 10, et kapillarrør 14 som strekker seg gjennom hylsteret, samt en diafragmakobler 16 som er festet til og omslutter den nedre ende av hylsteret.

Det nedre parti av hylsteret 10 er utf-ørt på lignende måte som den viste konstruksjon i US patentskrift nr. 3.678.753. Som grunnleggende bestanddel foreligger det en langstrakt passasje 18 som strekker seg gjennom hovedhylsteret og som er utført for å romme kapillarrøret 14. Kapillarrøret 14 slutter i sin nedre ende i et forholdsvis lite kammer 20 som er lukket av diafragmaet 16.

I den øvre ende av hylsteret 10 inngår det som en del av dette et toppstykke 22 som kapillarrøret 14 rager inn i. Toppstykket 22 er utført for å understøtte følerlegemet 12 i den stilling som er vist på tegningen. Følerlegemet 12 kan være festet i stilling inne i toppstykket 22 ved sveiseforbindelsen til toppstykket.

Før nærmere detaljbeskrivelse av følerlegemet 12, skal det nå henvises til figur IA. Figur IA er en forstørret delskisse som angir en foretrukket utførelse av følerenden av anordningen og som viser nesefyllstykket 70, som først og fremst utnyttes for temperaturkompensasjon. Dette stykket kan være utført i legeringene Kovar eller Invar. Alternativt kan det være utført i et hvilket som helst material med lav varmeutvidelseskoeffisient. Det er å foretrekke at det har en varmeutvidelseskoeffisient som er meget mindre enn den tilsvarende koeffisient for hylsteret i rustfritt stål. Dette fyllstykke 70 tillater hulrommet i kammeret 20 å ekspandere i samme takt som væsken ved temperaturforandringer. Det viste fyllstykke 70 i figur 6 fungerer slik at det nedsetter det indre fylltrykk under oppvarming av spissen uten påført trykk.

I forbindelse med den anvendte væskefylning i anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan minst to forskjellige fyllvæsker anvendes. En typisk fyllvæske er kvikksølv og den annen kan for eksempel være natriumkalium (NaK) . En omformer fylt med NaK anvendes vanligvis for et lavere trykkområde, mens en kvikksølvfylt omformer som oftest utnyttes ved høyere relative trykk. En hvilken som helst av disse fyllvæsker kan anvendes innenfor de trykkområder som måles i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Fyllstykket danner således i kombinasjon med kammeret 20 i figur IA et termisk kompensert indre volum, slik som ønsket. Som angitt tidligere velges også fyllstykket med slike termiske egenskaper at omformeren temperaturkompenseres for forskjellige termiske utvidelseskoeffisienter mellom det indre fluid, som fortrinnsvis er kvikksølv, og omformerens hovedlegeme, som vanligvis er utført i rustfritt stål. Som angitt tidligere, foretrekkes en lav varmeutvidelseskoeffisient, særlig sammenlignet med den tilsvarende koeffisient for hylstermaterialet.

En av de fordeler som er blitt oppnådd ved hjelp av den forbedrede avfølingsteknikk i henhold til foreliggende oppfinnelse, er det forhold at man nå er i stand til å øke tykkelsen av diafragmaet 16, således at diafragmaspenningene nedsettes. I samsvar med denne konstruksjon er det også blitt mulig å nedsette den totale termiske avhengighet. Nedsatt fyllmengdeforskyvning under trykk reduserer diafragmaets utbøyning, og de resulterende spenninger tillater økning av diafragmaets tykkelse innenfor visse grenser, for derved å forbedre dets holdbarhet på anvendelsesstedet.

I forbindelse med det som er angitt ovenfor, har den maksimale diafragmatykkelse sammenheng med to innbyrdes uavheng-ige virkninger som for det første omfatter indre fluidforskyvning under påført trykk og for det annet det indre trykk som frembringes ved varmeutvidelse av det indre fyll-fluid. I henhold til oppfinnelsen reduserer følerens nedsatte indre volum mengden av fyllvæske og dens resulterende sammen-trykning. Følerens lave forskyvning eller utbøyning under trykk reduserer videre den totale fluidforskyvning og de resulterende spenninger. Fyllstykket er videre innrettet for å regulere termisk indusert indre trykk, hvilket også ytterligere nedsetter spenningene. De kombinerte forbedringer som er omtalt ovenfor tillater økning av diafragmaets tykkelse uten økning av spenningene samt regulerer de indre trykks avhengighet av temperaturen. Endefyllstykket 70 anvendes hovedsakelig for å erstatte noe av det rustfrie stålmaterial som befinner seg ved instrumentspissen, med et material som har lav varmeutvidelseskoeffisient og således temperatur-kompenserer hulrommet 20. Foretrukket material for dette formål er Kovar eller Invar, slik som angitt tidligere.

Med hensyn til volumreduksjonen bør det bemerkes at det indre volum av følerlegemet 12 er meget lite på grunn av at det anvendes fyllstaver i legemet, slik det vil bli beskrevet i forbindelse med den nærmere beskrivelse av følerlegemet under henvisning til figurene 2-5. Det totale volum inne i omformeren som helhet og innbefattet kapillarrøret kan ligge i området fra 16,4 til 32,8 cm<3>.. Dette meget lille volum må da sees i sammenligning med et omformervolum av størrelsesorden 50 cm<3> for en omformer av den art som er beskrevet i US patentskrift nr. 3.678.753. Det vil uten videre innses at det foreligger en forbedring med hensyn til reduksjonen av fylningsvolumet på minst 2 til 1 mellom volumene i tidligere kjente omformere og omformere i henhold til foreliggende oppfinnelse. Med hensyn til kapillarrøret, kan dets indre diameter ligge i området fra 0,127 til 0,254 mm, mens dets ytterdiameter kan ligge i området fra 1,52 til 6,35 mm.

Med hensyn til fylning av omformeren, finner dette sted med fyllrøret 15. I figur 1 er fyllrøret vist tilkapslet, men på forhånd fylles kapillarrøret og resten av hulrommene i forbindelse med dette i anordningen med kvikksølv under vakuum samt med overtrykk etter fyllingen, således at alle hulrom fylles med kvikksølv. Fyllrøret avtettes så for å beholde kvikksølvet i omformeren.

Med hensyn til utførelsen av følerlegemet 12, skal det nå henvises til figurene 2-6. Følerlegemet 12 omfatter et hovedlegeme 23 og tilhørende endestykker 24 og 25. Hovedlegemet 23 er forsynt med en uttagning 2 6 for å motta deformasjonsmålerne på en flate 48 i uttagningen, slik det vil bli nærmere beskrevet i det følgende.

Inne i hovedlegemet 23 er det anordnet paralleltløpende passasjer 30A, 30B og 30C. Disse passasjene mottar hver sin fyllstav 3IA, 3IB og 31C. Hver av passasjene og de tilordnede fyllstaver strekker seg i lengderetningen med hver fyllstav anordnet med tett toleranse inne i sin tilhørende passasje. Pasninger med tette toleranser anvendes, således at det væskefylte volum nedsettes til et minimum. Diameterforskjellen mellom passasje og fyllstav kan typisk være av størrelsesorden 0,635 mm.

Som vist f.eks. i figurene 4 og 5, strekker passasjene 3OA, 3OB og 30C seg i samme retning og er innbyrdes sammenføyet for å danne et enhetlig avfølingskammer med en tynn følsom vegg (diafragma) 28. Deformasjonsmålerne er hensiktsmessig posisjonsinnstilt på overflaten 48 av veggen 28. I denne forbindelse skal henvises til figur 2 for en klar anvisning av plasseringen av deformasjonsmålerne 51-54. I denne forbindelse er deformasjonsmålerne 51 og 53 tilordnet passasjen 3OB og avføler strekkspenninger.

Deformasjonsmålerne 52 og 54 er anordnet nærmest henholdsvis passasjen 3OA og passasjen 30C. Det henvises i denne forbindelse til figurene 4 og 5. Deformasjonsmålerne 52 og 54 er anordnet for avføling av trykkdeformasjoner. Med avfølingsmønsteret i henhold til foreliggende oppfinnelse er således alle fire deformasjonsmålere aktive måleenheter.

Med hensyn til fremstillingen av den viste omformer i figurene 1-5, skal det bemerkes at hver av endestykkene 24 og 25 er utstyrt med sentralt anordnede passasjer for å motta henholdsvis kapillarrøret 14 og fyllrøret 15. Kapillarrøret 14 og fyllrøret 15 er da sveiset inn i sine respektive endestykker, slik som vist ved 29 i figur 3.

Det neste fremstiIlingstrinn går ut på å anordne fyllstavene inne i sine tilhørende passasjer i hovedlegemet 23. Endestykkene 24 og 25 sveises så på hovedlegemet 23 slik som angitt ved 33 i figur 3.

Etter at enheten er sammensveiset og varmebehandlet, slik som anskueliggjort ved snittskissen i figur 3, festes deformasjonsmålerne i det mønster som er vist i figur 2. Figur 2 viser også ved 55 de lederstrimler som er tilordnet deformasjonsmålerne 51-54. I figur 3 er det også vist i heltrukket linje den følsomme vegg (diafragma) 28 for en lavtrykksver-sjon. I figur 3 er det også vist i stiplet linje en tykkere vegg 28 som kan anvendes ved en utførelse for høyere trykk. I henhold til foreliggende oppfinnelse ligger atter det forventede trykkområde for denne mellomtrykksføler i området 35 - 525 kg/cm<2>. Dette trykkområde er oppdelt i forskjellige deler og hvert sådant delområde kan frembringes ved anvendelse av en forskjellig veggtykkelse for veggen 28.

Figur 2 viser også i tilslutning til deformasjonsmålerne 51-54 elektriske tilkoblingsører. Disse omfatter koblingsørene 58 og 59 til høyre i figur 2 samt ørene 60, 61 og 62 til venstre i figur 2. Disse koblingsører står i forbindelse med deformasjonsmålerne for å kunne koble målerne i det koblings-mønster som er vist i figur 5B. I figur 5B anvendes samme henvisningstegn for å angi tilsvarende målere som i figur 2. Den viste kretskobling i figur 5B angir således deformasjonsmålerne 51-54 skjematisk inntegnet som variable motstander, som varierer med det påførte trykk. Disse motstander er sammenkoblet i et broarrangement, slik som anskueliggjort i figur 5B og med eksiteringsinnganger over klemmene 64 og 65 samt signalutgang over klemmene 66 og 67.

Et elektrisk inngangssignal påtrykkes vanligvis over inn-gangsklemmene 64 og 65, mens den trykkavhengige spenning måles over utgangsklemmene 66 og 67. Atter utgjøres de trykkmålende følere av målerne 52 og 54, mens strekkfølerne utgjøres av målerne 51 og 53.

Ved fremstilling av den utførelse av oppfinnelsen som er vist i figurene 2-5, er det tidligere nevnt at passasjene 30A, 30B og 30C er utformet i hovedlegemet 23. Disse rommer da fyllstavene 31A, 31B og 31C. Disse fyllstaver kan være utført i Invar eller Kovar, eller eventuelt rustfritt stål, for derved å frembringe en viss temperaturkompensasjon for omformeren. Dette gir temperaturkompensasjon på samme måte som de tidligere beskrevne fyllstykker under henvisning til figur IA. Passasjene 3OA, 3OB og 3 0C dannes på følgende måte. Mindre passasjer utbores innledningsvis uten at det opprettes noen indre forbindelse på tvers mellom disse passasjer. Hver av passasjene rømmes så ut for å opprette den endelige utfø-relse som er vist i figur 5. Når passasjene rømmes, vil de bli utvidet i diameter og således bli sammenhengende, slik som angitt i figur 5.

Det skal nå henvises til figur 2A som er en skisse av en del av en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen og som først og fremst har sammenheng med den mekaniske omformerutførelse i figurene 2-5. I figur 2 vil det bemerkes at deformasjonsmålerne 51-54 er anordnet i en noe sideforskjøvet rekke. Figur 2A viser i stedet deformasjonsmålerne 51A-54A anordnet i en rettlinjet rekke. Det bør bemerkes at de trykkavfølende målere 52A og 54A er anordnet i tilsvarende posisjoner som målerne 52 og 54, slik som vist i figur 5. De strekkavfølende målere 51A og 53A er imidlertid anbragt symmetrisk på hver sin side av den langsgående senterlinje for midtpassasjen 30B. I den viste alternative utførelsesform i figur 2A er målerne 51-54 sammenkoblet til en brokrets på samme måte som opptegnet i figurene 2 og 5B.

Det skal nå henvises til en ytterligere alternativ utførelse i henhold til figurene 2-5. Denne utførelse er anskueliggjort ved et delsnitt i figur 5A. Figur 5A viser da deformasjonsmålerne anordnet på lignende måte som er angitt i figur 5. I den viste utførelse i figur 5A er det imidlertid i stedet for tre separate, innbyrdes sammenføyde passasjer 3 0A-30C anordnet en enkelt langstrakt passasje 3OD som rommer et enkelt fyllstykke 3ID. Som ved fyllstavene 31A-31C er fyll- stykket 3ID innpasset med tett toleranse i den langstrakte passasje 30 D. I den viste utførelsesversjon i figur 5A er lengden av passasjen 30D og fyllstykket 31D den samme som den tilsvarende lengde av de fyllstaver og passasjer som f.eks. er vist i figurene 2 og 3.

Det bør videre bemerkes at i figur 5A gir den langstrakte form av passasjen og det tilordnede fyllstykke en spenningsfølsom vegg 28A av en lengdeutstrekning i figur 5A som er sammenlignbar med lengden av følerveggen 28 i figur 5.

Det skal nå henvises til ytterligere utførelser av oppfinnelsen som er vist i figurene 6-16. I disse ytterligere utfø-relser av oppfinnelsen vil samme henvisningstegn bli anvendt hvor dette er rimelig for å angi tilsvarende deler av omformeren som tidligere er vist i figurene 2-5.

En ytterligere utførelse av oppfinnelsen er vist i figurene 6 og 7. Denne omfatter et hovedlegeme 23 med endestykker 24 og 25. Endestykket 24 rommer et kapillarrør 14, mens endestykket 25 på lignende måte omslutter fyll-kapillarrøret 15. Det bør bemerkes at i denne spesielle utførelse er kapillarrørets sveiset ved 14A til endestykket 24. Likeledes er fyll-kapil-larrøret 15 sveiset ved 15A til endestykket 25. I figur 6 er det også vist sveiser 33 for feste av hovedlegemet til endestykkene.

I den viste utførelse i figurene 6 og 7 er hovedlegemet 23 forsynt med en uttagning 26 hvor deformasjonsmåleren er anordnet på bunnflaten 48. Deformasjonsmålerne er montert på flaten 48 på samme måte som i den tidligere utførelse.

Hovedlegemet 23 er forsynt med samme passasjearrangement som angitt i den første utførelse og som omfatter passasjer 3OA, 30B og 30C som strekker seg parallelt med hverandre.

Hovedforskjellen ved utførelsen i figurene 6 og 7 er at det i stedet for anvendelse av tre fyllstaver bare benyttes en eneste fyllstav 31B som er anbragt i passasjen 30B. De øvrige passasjer 30A og 30C er hovedsakelig fylt av hvert sitt kapillarrør 14 og 15. Det skal spesielt henvises til snittskissen i figur 6, hvor kapillarrøret 14 ikke avsluttes i endestykket 24, men i stedet strekker seg gjennom det kammer som dannes av passasjene og strekker seg inn i og gjennom passasjen 3OA. På lignende måte avsluttes ikke fyll-kapillar-røret 15 i endestykket 25, men strekker seg i stedet inn i passasjen 30C. I denne spesielle utførelse danner således ytterendene av de respektive kapillarrør faktisk en fyllinnretning. Endene av kapillarrørene står i forbindelse med de respektive passasjer, og væskefylningen, fortrinnsvis kvikksølv, fyller da hele passasjestrukturen.

Det skal nå henvises til figurene 8 og 9 for enda en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse. I denne utførelse omfatter omformeren et hovedlegeme med endestykker 24 og 25. Kapillarrørene 14 og 15 er festet til hvert sitt endestykke, henholdsvis 24 og 25. Endestykkene er sveiset til hovedlegemet som angitt ved 33. Kapillarrøret 14 er sveiset

ved 14A, mens kapillarrøret 15 er sveiset ved 15A.

Liksom i den viste utførelse i figurene 6 og 7, strekker kapillarrørene 14 og 15 i figurene 8 og 9 seg inn i de respektive passasjer 3OA og 30C. Det bør bemerkes at det i denne utførelse bare er anordnet to passasjer. Denne utfø-relsesverjon med to passasjer kan ikke anvendes ned til like lavt trykkområde. Såvel i utførelsene i henhold til figurene 8 og 9 som i utførelsene i henhold til figurene 6 og 7 fremstilles omformeren ved først å feste kapillarrørene i endestykkene. Fyllstaven innføres så i den utførelse som angitt i figur 6, mens ingen stav innføres i den angitte utførelse i figur 8, da ingen fyllstav anvendes i denne utførelse. Kapillarrørene føres så inn i sine tilsvarende passasjer og endestykkene sveises til hovedlegemet.

I de forskjellige utførelser som er omtalt her, vil det bemerkes at det enten kan være anordnet en enkelt passasje som vist i figur 5A og med et tilordnet fyllstykke, eller det kan utnyttes flere passasjer. Figur 6 viser bruk av tre passasjer, mens figur 8 angir anvendelse av to passasjer. Utførelsesversjoner i henhold til oppfinnelsen kan også fremstilles med ytterligere følerpassasjer. Det kan således f.eks. opprettes fem passasjer. Passasjer i et ulike antall er å foretrekke av symmetrigrunner.

Enda en ytterligere utførelse av oppfinnelsen er vist i figurene 10 og 11. Denne utførelse i henhold til oppfinnelsen utnytter også et hovedlegeme 23A, men er ikke utstyrt med to endestykker. I stedet er det anordnet et eneste endestykke 24. I denne utførelse rommer endestykket 24 både kapil-larrøret og fyllrøret 15. Disse rør er sveiset til endestykket 24. Figur 10 angir sveisen 14B for feste av kapillarrøret 14 samt sveisen 15B for feste av fyll-kapillarrøret 15. Endestykket 24 er forbundet med hovedlegemet 23A ved hjelp av en sveis 33.

I denne utførelse av oppfinnelsen er det også anordnet tre passasjer 30A, 30B og 30C. Disse passasjer rommer hver sin fyllstav, henholdsvis 31A, 31B og 31C. Utførelsen i figurene 10 og 11 avviker fra de tidligere utførelser ved at fyllstavene er anordnet i passasjer som ender blindt. Både kapil-larrøret og fyllrøret rager da ut fra samme side av føler-legemet. Liksom ved de tidligere utførelser fremstilles omformeranordningen ved først å feste kapillarrøret og fyllrøret til endestykket 24. De tilordnede fyllrør anbringes så i de tilsvarende passasjer i hovedlegemet 23A, hvorpå endestykket 24 sveises til hovedlegemet 23A ved 33.

Det skal nå henvises til en ytterligere utførelse som er vist i figurene 12 og 13. Denne utførelse i henhold til oppfinnelsen utnytter også en konstruksjon med tre passasjer, nemlig passasjene 30A, 30B og 30C. Dette er da de passasjer som er utformet i hovedlegemet 23A. Liksom i utførelsen i figur 10 anvendes her bare et enkelt endestykke 24.

Hovedforskjellen mellom utførelsen i figur 12 og de tidligere omtalte utførelser er at det bare er anordnet et eneste ka-pillarrør 14 og intet fyllrør 15. Toppenden av kapillarrøret 14C i figur 12 kan på lignende måte kobles til en fyllplugg av en eller annen type. I denne utførelse av oppfinnelsen vil det bemerkes at kapillarrøret 14C strekker seg gjennom hele følerlegemet. Kapillarrøret 14C forløper da gjennom passasjen 30B i hovedlegemet 23A. Det vil innses at kapillarrøret 14C er festet til endestykket 24 samt hovedlegemet 23A ved hjelp av sveiser, slik som angitt ved 14D i figur 12. Kapillarrøret 14C er også utstyrt med et tverrhull 14E for å tillate fluidforbindelse fra kapillarrøret 14C til det følekammer som utgjøres av passasjene 30A, 30B og 30C. I den viste utførelse i figurene 12 og 13 utgjør således kapillarrøret selv faktisk en fyllinnretning for den midtre passasje samt oppretter fluidforbindelse ved hjelp av tverrhullet 14E. Dette er klart vist ved aksialsnittet i figur 12.

Ved fremstilling av den viste utførelse i figurene 12 og 13 festes kapillarrøret først til endestykket 24 ved hjelp av den nedre sveis 14D. Endestykket med påført kapillarrør 14C innføres så i hovedlegemet 23A. Den annen sveis 14D kan da opprettes såvel som omkretssveisen 33 mellom hovedlegemet 23A og endestykket 24.

Det skal nå henvises til en ytterligere utførelse av oppfinnelsen som er vist i figurene 14 og 15. Dette er en utførel-sesvariant hvor ingen uttagning er anordnet i følerstykket. I stedet er det følerkammer som utgjøres av de tre passasjer anordnet tett inntil hovedlegemets ytre omkrets. Det vil videre innses at ved den spesielle utførelse som er angitt i figurene 14 og 15, oppnås en utførelsesvariant hvor kapillar-røret 14C strekker seg gjennom følerlegemet fra topp til bunn. Utførelsen av oppfinnelsen uten uttagning kan også utnyttes i de tidligere beskrevne utførelser av oppfinnelsesgjenstanden.

I figurene 14 og 15 er det videre angitt at hovedlegemet 2 3A er festet til endestykket 24 ved hjelp av den viste sveis 33. Det bør bemerkes at i denne utførelse er det ikke anordnet noen uttagning i hovedlegemet 23A. I denne utførelse av oppfinnelsen er da deformasjonsmålerne 51-54 festet direkte på den ytre omkretsflate av hovedlegemet 23A. Passasjene 30A, 3OB og 30C er således ikke anordnet nær midten av hovedlegemet, men i stedet nær hovedlegemets omkrets, slik som vist i figur 15.

I utførelsen i henhold til figurene 14 og 15 vil det videre innses at kapillarrøret 14C strekker seg gjennom hele føler-legemet og er forsynt med tverrpassasjen 14E. Kapillarrøret 14C er sveiset både til endestykket 24 samt til hovedlegemet 23A. Disse sveiser er vist ved 14D i figur 14. Den viste omformer i figurene 14 og 15 er sammenstilt på samme måte som tidligere beskrevet i forbindelse med utførelsen i figurene 12 og 13.

Det skal nå også henvises til en ytterligere utførelse av oppfinnelsen og som bare er vist i figur 16. Denne utførelse er hovedsakelig likeartet med den viste utførelse i figurene 14 og 15, men i stedet for at deformasjonsmålerne 51-54 er anordnet på den ytre omkrets, er det opprettet en plan overflate 48A. Målerne er da anordnet direkte på denne plane overflate 48A. I den viste utførelse i figur 16, vil det innses at det heller ikke her foreligger noen uttagning og at den avfølende diafragmaflate ved 28C er opprettet ved å utnytte den plane overflate 48A i sammenheng med parallelt-løpende passasjer 30A-30C anordnet horisontalt og på linje. Det skal bemerkes at i den viste utførelse i figurene 14 og 15 er passasjene anordnet langs en krum linje heller enn rettlinjet som i figur 16.

Det skal nå henvises til figurene 17-19 for å vise enda en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse og som er særlig fordelaktig ved det forhold at avfølingskammeret utgjøres av en eneste sylinderformet utboring, slik som angitt ved passasjen 130. I forbindelse med denne eneste utboring er det naturligvis også anordnet bare en eneste fyllstav 131. Som anskueliggjort i figur 17, vil det innses at fyllstaven 131 forløper konsentrisk med kapillarrøret 114.

I figurene 17-19 omfatter følerlegemet 112 et hovedlegeme 123 samt tilordnede endestykker 124 og 125. Hovedlegemet 123 er utført med en uttagning 12 6 for å motta deformasjonsmålere på en indre flate 148 i uttagningen, slik det vil bli nærmere beskrevet i det følgende.

Inne i hovedlegemet 123 er det opprettet en passasje 130. Denne passasjen 130 har omtrent dobbelt så stor diameter som en av de tidligere omtalte passasjer, slik som f.eks. de som er angitt i figur 14. Passasjen 130 mottar fyllstaven 131. Denne fyllstav kan være utført i et material slik som rustfritt stål, karbid eller kovar. Fyllstaven 131 kan ha en diameter på ca. 3,175 mm.

Passasjen 130 og den tilordnede fyllstav 131 forløper i lengderetningen, og staven er innpasset med tett toleranse i sin tilhørende passasje. En sådan tett toleransepasning anvendes for at den foretrukkede flytende kvikksølvfylning skal ha minst mulig volum. Diameterforskjellen mellom passasjen og fyllstaven kan typisk være av størrelsesorden 0,0635 mm.

Fyllstaven danner i forbindelse med legemet 123 og dets passasje 130 et enhetlig følerkammer med en tynn vegg 128 som utgjør et diafragma. Deformasjonsmålerne er hensiktsmessig anbragt på overflaten 148 av veggen 128. I denne forbindelse skal det henvises til de tidligere omtalte utførelser og særlig til figur 2 for en klar anvisning av plasseringen av deformasjonsmålerne 151-154. I denne forbindelse er deformasjonsmålerne 151 og 153 tilordnet veggen 128 og ligger utenpå denne mot det veggparti som danner diafragma. Deformasjonsmålerne 151 og 153 avføler strekkspenninger.

Deformasjonsmålerne 152 og 154 er anordnet hovedsakelig utenfor diameteren av følerkammeret. Figur 18 viser særlig plasseringen av samtlige målere. Deformasjonsmålerne 152 og 154 er anordnet for avføling av trykkdeformasjoner. Ved avfølingsstrukturen i henhold til foreliggende oppfinnelse er således alle fire deformasjonsmålere aktive målere, skjønt målerne 152 og 154 i denne spesielle utførelse måler forholdsvis svake trykkdeformasjoner.

Med hensyn til fremstillingen av den omformer som er vist i figurene 17-19, vil det innses at hver av endestykkene 124 og 125 er utstyrt med sentralt anordnede passasjer for å motta henholdsvis kapillarrøret 114 og fyllrøret 115. Kapillarrøret 114 og fyllrøret 115 er fastsveiset inne i sine respektive endestykker, slik som vist ved 129 i figur 17.

Det neste fremstillingstrinn går ut på å anordne fyllstaven 131 inne i sin mottagende passasje 130 i hovedlegemet 123. Endestykkene 124 og 125 sveises så til hovedlegemet 123, slik som angitt ved 133 i figur 17.

Etter at enheten er sammensveiset og varmebehandlet, slik som vist ved snittskissen i figur 17, påføres deformasjonsmålerne i det mønster som er angitt i figur 2. Figur 2 viser også de lederbaner som tilordnes deformasjonsmålerne 151-154.

Etter nå å ha beskrevet et begrenset antall utførelser av foreliggende oppfinnelse, vil det være åpenbart for fagfolk på området at tallrike andre utførelser og modifikasjoner kan tenkes innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. Under henvisning til figur 5A er det f.eks. beskrevet en utførel-sesversjon med en enkelt passasje, hvor avfølingspassasjen har oval form eller har langstrakt tverrsnitt med krumme ytter-ender. I en alternativ utførelse av oppfinnelsen kan denne passasje også ha kvadratisk eller rektangulært tverrsnitt, eller alternativt også ha en ytterligere utforming, f.eks. med trekanttverrsnitt

Claims (20)

1. Trykkfølende omformer som omfatter et langstrakt hylster (10) med en gjennomløpende passasje (18) gjennom hvilken det strekker seg et kapillarrør (14) som i sin ene ytterende står i forbindelse med et kammer (20) dannet av hylsteret og et koblingsstykke (16) anordnet i hylsterets ene ende, samt i sin annen ytterende mottas i en indre passasje i et følerlegeme (12) anordnet i hylsterets annen ende og utstyrt med et indre følerkammer (30) med en relativ tynn vegg (28) som danner en ytterflate for anbringelse av utstyr (51-54) som avføler trykket i følerkammeret mot nevnte vegg, karakterisert ved at det i nevnte føler-kammer (30) er anordnet minst en fyllinnretning (31) som ikke strekker seg utenfor følerkammeret.

2. Trykkfølende omformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at fyllinnretningen omfatter et eller flere separate fyllelementer (31A, 31B, 31C, 31D, 131), mens følerkammeret utgjøres av minst samme antall passasjer (30A, 30B, 30C, 30D, 130) utformet for å romme nevnte fyllelement(er).

3. Trykkfølende omformer som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte fyllelement(er) (3IA, 31B, 31C, 131) har sylindrisk stavform, mens nevnte passasje(r) (3OA, 3OB, 3 0C, 130) som utgjør følerkammeret har tilsvarende sylinderform for, fortrinnsvis med liten klaring, å romme nevnte stavformede fyllelement(er).

4. Trykkfølende omformer som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at nevnte fyllelement(er) (31D, 131) har større tverrsnittsareal enn kapillarrøret (14).

5. Trykkfølende omformer som angitt i krav 2 - 4, karakterisert ved at nevnte fyllelementer (31A, 31B, 31C, 31D, 131) har en varmeutvidelseskoeffisient som er vesentlig mindre enn den tilsvarende koeffisient for nevnte hylster (10).

6. Trykkfølende omformer som angitt i et av kravene 1 - 5, karakterisert ved at følerkammerets tynne vegg (28) vender mot en uttagning (2 6) i følerlegemet (12) og at minst en trykkavfølingsmåler (51-54) er anordnet på nevnte tynne veggs trykkfølsomme avfølingsflate.

7. Trykkfølende omformer som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte tynne veggs trykkfølsomme avfølingsflate er hovedsakelig plan og fortrinnsvis strekker seg hovedsakelig parallelt med kapillar-rørets akse eller dennes forlengelse.

8. Trykkfølende omformer som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at følerkammeret (30) rommer et endeparti av nevnte kapillarrør (14) og et endeparti av et fyllrør (15) for fluidtilførsel til omformeren, idet et fyllelement (31B) fortrinnsvis er anordnet mellom disse.

9. Trykkfølende omformer som angitt i et av kravene 1-7, og hvor kapillarrøret strekker seg gjennom følerkammeret, karakterisert ved at det parti av kapillar-røret (14C) som befinner seg i følerkammeret (30B) er utført med en passasje (14E) hovedsakelig på tvers av sin lengdeakse for fluidkommunikasjon mellom følerkammeret og kapillarøret, idet minst ett fyllelement (31A, 31C) fortrinnsvis er anordnet i nærheten av nevnte kapillarrørparti i følerkammeret.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av en trykkfølende omformer som omfatter et langstrakt hylster (10) med en gjennomløpende passasje (18) gjennom hvilken det strekker seg et kapillarrør (14, 114) som i sin ene ytterende står i forbindelse med et kammer (20) dannet av hylsteret og et koblingsstykke (16) anordnet i hylsterets ene ende, idet fremgangsmåten går ut på at: et første endestykke (24, 124) for et følerlegeme (12, 112) utformes med en indre passasje for mottak av kapillarrørets annen ytterende, kapillarrøret (14, 114) sveises fast til det første endestykke (24, 124), en hoveddel (23, 123) av følerlegemet utformes med minst et indre følerkammer (30) med en relativ tynn vegg (28) som danner en ytterflate for anbringelse av utstyr (51-54) for avføling av trykket i følerkammeret mot nevnte vegg, og sveises fast fluidtett sammen med det første endestykke (24, 124),karakterisert ved at det i nevnte føler-kammer (30) anordnes minst en fyllinnretning (31) som ikke strekker seg utenfor følerkammeret, før hoveddelen (23, 123) av følerlegemet sveises fluidtett fast til et andre endestykke (25, 125) for følerlegemet.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at følerkammeret utformes med et antall passasjer (30A, 30B, 30C, 30D, 130) for med liten klaring å romme en fyllinnretning bestående samme antall eller færre separate fyllelementer (31A, 31B, 31C, 31D, 131) som utformes tilsvarende nevnte passasjer.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at nevnte fyllelement(er) (31A, 31B, 31C, 131) gis sylindrisk stavform, mens nevnte passasje(r) (30A, 30B, 30C, 130) som utgjør følerkammeret gis tilsvarende sylinderform.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 11 eller 12, karakterisert ved at nevnte fyllelement(er) (31D, 131) utformes med større tverrsnittsareal enn kapillar-røret (14) .

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 11 - 13, karakterisert ved at nevnte fyllelementer (31A, 31B, 31C, 31D, 131) fremstilles i et material som har en varmeutvidelseskoeffisient som er vesentlig mindre enn den tilsvarende koeffisient for nevnte hylster (10) .

15. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 10 - 14, karakterisert ved at hoveddelen (23, 123) av følerlegemet utformes med en uttagning (26, 12 6) som danner en begrensende relativt tynn vegg (28) for følerkammeret og at minst en trykkavfølingsmåler (51-54) anordnes på nevnte tynne veggs trykkfølsomme avfølingsflate.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 15, karakterisert ved at nevnte tynne veggs trykkfølsomme avfølingsflate gis hovedsakelig plan form og fortrinnsvis utformes slik at den strekker seg hovedsakelig parallelt med kapillarrørets akse eller dennes forlengelse.

17. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 10 - 16, karakterisert ved at et endeparti av nevnte kapillarrør (14) og et endeparti av et fyllrør (15) for fluidtilførsel til omformeren, og som føres inn til føler-kammeret gjennom en passasje i nevnte første eller andre endestykke (24, 25, 125), anordnes slik at de rager inn i følerkammeret (30) , idet et fyllelement (3IB) fortrinnsvis anordnes mellom disse endepartier.

18. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 10 - 16, og hvor kapillarrøret anordnes slik at det strekker seg gjennom følerkammeret, karakterisert ved at det parti av kapillar-røret (14C) som befinner seg i følerkammeret (30B) utstyres med en passasje (14E) hovedsakelig på tvers av sin lengdeakse for fluidkommunikasjon mellom følerkammeret og kapillarøret, idet minst ett fyllelement (31A, 31C) fortrinnsvis anordnes i nærheten av nevnte kapillarrørparti i følerkammeret.

19. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 10 - 18, karakterisert ved at nevnte andre endestykke (25, 125) utføres i ett med hoveddelen (23A) av følerlegemet, som nevnte første endestykke (24, 124) sveises fast på.

20. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 11 - 19, karakterisert ved at nevnte fyllelement(er) (31A, 31B, 31C, 31D, 131) festes til et av endestykkene (24, 124, 25, 125), fortrinnsvis før følerlegemet settes sammen.